JP6611997B2 - Heat exchange unit and air conditioner equipped with the same - Google Patents
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Description
本発明は、熱交換ユニット及びこれを搭載する空気調和装置に関するものである。 The present invention relates to a heat exchange unit and an air conditioner equipped with the heat exchange unit.
例えば、特許文献1には、吸込口及び吹出口が形成されている筐体と、筐体に配置されるベルマウスと、ベルマウスの後方に設置された遠心ファンと、遠心ファンを囲むように設置された熱交換器と、を備えた空気調和機が開示されている。特許文献1に記載の空気調和機では、吸込口から吸い込んだ空気を、ベルマウス、遠心ファン、熱交換器を経由させ、吹出口から吹き出すようになっている。
For example, in
特許文献1に記載の空気調和機のように、熱交換器を遠心ファンの周辺を取り囲むように配置している場合、吹出口から遠い面、つまり筐体の中央部側にある熱交換器には空気が流れにくく、熱交換器の効率が大きく低下してしまう。このため、吹出口の設置位置により、熱交換器の効率が大きく左右され、結果として、吸込口及び吹出口の設置位置に制約が課されていることになる。したがって、特許文献1に記載の空気調和機が備える筐体は、実際の建物及び間取りの形態に応じた設置自由度が小さいものであった。また、従来の空気調和機の筐体のほとんどが、特許文献1に記載の空気調和機の筐体と同様な構成であった。
When the heat exchanger is arranged so as to surround the periphery of the centrifugal fan as in the air conditioner described in
本発明は、上述の課題を背景になされたもので、遠心ファンから放出された風を効率的に熱交換器に通過させる熱交換ユニット及びこの熱交換ユニットを搭載する空気調和装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made against the background of the problems described above, an air conditioning apparatus equipped with the heat exchange unit and the heat exchange unit to pass issued release from centrifugal fan wind efficiently heat exchanger It is intended to provide.
本発明に係る熱交換ユニットは、吸気口と連通する吸気風路及び吹出口と連通する吹出風路が形成され、高さ、幅、奥行きの寸法のうち、高さ方向の寸法が最も小さい筐体と、前記筐体の内部を前記吸気風路と前記吹出風路とに上下に区画する第1仕切り板と、前記第1仕切り板に形成されている開口部の周縁に設置されたベルマウスと、前記ベルマウスを介して前記第1仕切り板に設置され、前記吹出風路において空気を周方向に吹き出すようにされた遠心ファンと、前記筐体の内部であって前記遠心ファンの下流側に配置された熱交換器と、を有し、前記筐体は、前記遠心ファンの回転軸方向である上下に二つの主板、前記遠心ファンの回転方向に側面として、正面、後面、第1側面、第2側面、を有し、前記吹出口は、前記正面に開口形成され、前記吸気口は、前記後面に開口形成され、前記吸気風路は、前記遠心ファンの吸気口であるファン吸気口と、前記ファン吸気口に最も近い前記主板との間に前記後面に至るように形成され、前記熱交換器は、前記遠心ファンの前記正面側に上側と下側との熱交換器を有し、前記下側の熱交換器は前記吹出口側が上で前記遠心ファン側が下になるように傾斜し、前記上側の熱交換器は前記吹出口側が下で前記遠心ファン側が上になるように傾斜して配置され、前記吸気風路と前記吹出風路とを仕切る吸込み吹出し仕切り板によって前記吸気風路は前記筐体の前記正面に到達しないようにされ、前記熱交換器は前記吸込み吹出し仕切り板よりも前記吹出口側に配置されるものである。 The heat exchange unit according to the present invention is formed with an intake air passage communicating with the air inlet and a blow air passage communicating with the air outlet, and has the smallest dimension in the height direction among the height, width, and depth dimensions. A body, a first partition plate that vertically divides the inside of the housing into the intake air passage and the blowout air passage, and a bell mouth installed at a periphery of an opening formed in the first partition plate If the installed in the first partition plate through the bell mouth, and a centrifugal fan which is adapted to be blown air in a circumferential direction in the outlet air passage, downstream of the centrifugal fan or an internal of the casing A heat exchanger disposed on a side of the centrifugal fan. A side surface, a second side surface, and the air outlet is open to the front surface The intake port is formed in the rear surface, and the intake air passage is formed on the rear surface between a fan intake port that is an intake port of the centrifugal fan and the main plate closest to the fan intake port. The heat exchanger has upper and lower heat exchangers on the front side of the centrifugal fan, and the lower heat exchanger has the outlet on the upper side and the centrifugal fan. The upper heat exchanger is disposed so as to be inclined so that the blower outlet side is down and the centrifugal fan side is up, and separates the intake air passage and the blowout air passage The intake air blow-off partition plate prevents the intake air passage from reaching the front surface of the housing, and the heat exchanger is disposed closer to the air outlet than the suction blow-off partition plate .
本発明に係る熱交換ユニットによれば、吸気風路を形成している筐体のいずれかの面に吸気口を形成することができ、吹出風路を形成している筐体のいずれかの側面に吹出口を形成することができるため、設置自由度の向上を図ることができる。また、吸気風路を、遠心ファンの吸込口から、遠心ファンの吸気口に最も近い主板に沿って後面に至るように形成することで、遠心ファンと筐体の後面のスペースを広く確保することができる。そのため、遠心ファンの後面側(吹出口から遠い面)に吹き出された風を効率的に熱交換器に通過させることができる。
また、本発明の他の熱交換ユニットによれば、吹出風路において空気を周方向に吹き出ようにされた遠心ファンと、遠心ファンの正面側に上側と下側との熱交換器を有し、下側の熱交換器は吹出口側が上で遠心ファン側が下になるように傾斜し、上側の熱交換器は吹出口側が下で遠心ファン側が上になるように傾斜して配置されるので、遠心ファンから放出された風を効率的に熱交換器に通過させることができる。
According to the heat exchange unit of the present invention, the intake port can be formed on any surface of the casing forming the intake air passage, and any of the casings forming the blowout air path can be formed. Since the air outlet can be formed on the side surface, the degree of freedom in installation can be improved. In addition, by forming the intake air passage from the suction port of the centrifugal fan to the rear surface along the main plate closest to the suction port of the centrifugal fan, a wide space between the centrifugal fan and the rear surface of the housing should be secured. Can do. Therefore, the wind blown to the rear surface side (surface far from the blower outlet) of the centrifugal fan can be efficiently passed through the heat exchanger.
In addition, according to another heat exchange unit of the present invention, the centrifugal fan that blows air in the circumferential direction in the blowing air passage, and the upper and lower heat exchangers on the front side of the centrifugal fan are provided. The lower heat exchanger is inclined so that the outlet side is up and the centrifugal fan side is down, and the upper heat exchanger is inclined so that the outlet side is down and the centrifugal fan side is up The wind discharged from the centrifugal fan can be efficiently passed through the heat exchanger.
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。なお、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図1を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in the following drawings including FIG. 1, the relationship of the size of each component may be different from the actual one. Further, in the following drawings including FIG. 1, the same reference numerals denote the same or equivalent parts, and this is common throughout the entire specification. Furthermore, the forms of the constituent elements shown in the entire specification are merely examples, and are not limited to these descriptions.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る熱交換ユニットの1つである熱源機1a−1を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図2は、図1のA−A断面の一例を概略的に示す概略断面図である。図3は、図1のA−A断面の他の一例を概略的に示す概略断面図である。図4は、図1のA−A断面の更に他の一例を概略的に示す概略断面図である。以下、図1〜図4に基づいて、熱源機1a−1について説明する。なお、図1では、熱源機1a−1の内部を模式的に示している。また、図2〜図4には、空気の流れを矢印A1及び矢印A2で表している。さらに、図1〜図4では、紙面右側を熱源機1a−1の後面とし、紙面左側を熱源機1a−1の正面とした状態を例に示している。
FIG. 1 is a schematic top view schematically showing a state in which the
本実施の形態1に係る熱源機1a−1は、負荷側機とともに空気調和装置の一部を構成するものである。空気調和装置は、例えば住宅、ビル、あるいは、マンション等の室内、つまり空調対象空間を加温又は冷却するために用いられる。空気調和装置は、負荷側機及び熱源機1a−1に搭載される要素機器を配管接続した冷媒回路を有し、この冷媒回路に冷媒を循環させることで空調対象空間の加温又は冷却を実行する。
なお、空気調和装置については、実施の形態10で説明する。The
The air conditioner will be described in
熱源機1a−1は、熱交換器を備えた熱交換ユニットの1つであり、室外ユニット又は熱源ユニットとして利用される。
負荷側機も、熱交換器を備えた熱交換ユニットの1つであり、負荷側ユニット、利用側ユニット又は室内ユニットとして利用される。
なお、負荷側機については、実施の形態9で説明する。The
A load side machine is also one of the heat exchange units provided with the heat exchanger, and is used as a load side unit, a use side unit, or an indoor unit.
The load side unit will be described in
図1及び図2に示すように熱源機1a−1は、少なくとも1つの熱交換器4と、圧縮機1と、制御箱2と、遠心ファン3と、ベルマウス40と、ファンモータ13と、ドレンパン8と、を含んで構成されている。熱交換器4、圧縮機1、制御箱2、遠心ファン3、ベルマウス40、ファンモータ13、及び、ドレンパン8は、熱源機1a−1の外郭を構成する筐体5に設置されている。ここで、遠心ファンの回転軸方向の紙面上の上下二面を主板、遠心ファンの回転方向の面を側面と定義する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
筐体5は、吸気口7及び吹出口10を有している。吸気口7及び吹出口10は、筐体5の外部と内部とを連通するように開口形成されている。吸気口7は、例えば筐体5の正面、後面、側面又は下面のいずれかに開口形成されている。吹出口10は、例えば筐体5の正面に開口形成されている。つまり、熱源機1a−1は、筐体5の下面又は上面から空気を取り入れたり、空気を吹き出したりするものではなく、筐体5の一側面から空気を取り入れ、筐体5の正面から空気を吹き出すようになっている。
The
熱交換器4は、遠心ファン3の下流側と吹出口10との間に設けられている。
遠心ファン3は、軸を中心に回転することで、空気を搬送するものである。遠心ファン3は、ベルマウス40を介して仕切り板41に設置される。遠心ファン3は、ファンモータ13によって回転駆動される。
ベルマウス40は、遠心ファン3の吸い込み側に設置され、吸気風路14Aを流れる空気を遠心ファン3に導くものである。ベルマウス40は、吸気風路14A側の入口から遠心ファン3に向かって徐々に口が狭くなる部分を有している。
ドレンパン8は、熱交換器4の下方に設けられている。The
The
The
The
また、筐体5の内部には、仕切り板41により区画された吸気風路14A及び吹出風路14Bが形成されている。つまり、筐体5を上下に仕切る仕切り板41を筐体5に設け、吸気風路14Aと吹出風路14Bとを区画形成している。仕切り板41には、吸気風路14Aと遠心ファン3とを連通する開口部が形成されており、この開口部の周縁にベルマウス40が設置される。なお、筐体5を上下に仕切るとは、図2に示す状態において筐体5を上下に仕切るという意味である。
仕切り板41が、「第1仕切り板」に相当する。Further, an intake air passage 14 </ b> A and a blowout air passage 14 </ b> B partitioned by a
The
吸気風路14Aは、吸気口7を介して筐体5の外部と連通しており、吸気口7を通った空気が、遠心ファン3に吸い込まれる前に必ず通過する空間である。図2に示すように、吸気風路14Aは、筐体5の内部下部に形成され、吸気口7と連通することで吸気口7から取り込まれた空気をベルマウス40に導くものである。
吹出風路14Bは、吹出口10を介して筐体5の外部と連通しており、遠心ファン3を通った空気が必ず通過する空間である。吹出風路14Bは、筐体5の内部上部に形成され、吹出口10と連通することで遠心ファン3から吹き出された空気を吹出口10に導くものである。The intake air passage 14 </ b> A communicates with the outside of the
The blowout air passage 14 </ b> B communicates with the outside of the
仕切り板41を設けることで、筐体5を2階構造としている。こうすることで、吸気風路14Aの一部の着脱だけで、吸気口7の向きを変更することができる。つまり、熱源機1a−1では、吸気口7の向きを、正面、図1の紙面上に位置する側面、後面、図1の紙面下に位置する側面のいずれにも選択することができるようになっている。したがって、熱源機1a−1によれば、吸気口7の向きを設置場所に応じて変更することができることになり、設置自由度の高いものとなる。具体的には、筐体5の側面の一部を着脱することで、吸気口7を正面、図1の紙面上に位置する側面、後面、図1の紙面下に位置する側面のいずれにも形成することができる。
By providing the
なお、吸気風路14Aの一部には、例えば吸気風路14Aの底面を構成する板金、吸気風路14Aの側面を構成する板金、及び、これらの板金を固定するネジ等の締結部材が含まれる。また、吹出口10についても、筐体5の側面の一部を着脱することで、正面、図1の紙面上に位置する側面、後面、図1の紙面下に位置する側面のいずれにも形成することができる。
Note that a part of the
図2に示す筐体5では、筐体5の後面に吸気口7が形成され、筐体5の正面に吹出口10が形成されている。この場合、図2の矢印A1及び矢印A2に示すように、空気は、筐体5の後面から取り込まれ、ベルマウス40を介して、遠心ファン3の下部から吸引され、遠心ファン3の周方向に吹き出され、熱交換器4にて加熱または冷却され、筐体5の正面から吹き出される。
In the
図3に示す筐体5では、筐体5の正面に吸気口7が形成され、筐体5の正面に吹出口10が形成されている。この場合、図3の矢印A1及び矢印A2に示すように、空気は、筐体5の正面から取り込まれ、ベルマウス40を介して、遠心ファン3の下部から吸引され、遠心ファン3の周方向に吹き出され、熱交換器4にて加熱または冷却され、筐体5の正面から吹き出される。
In the
図4に示す筐体5では、筐体5の下面に吸気口7が形成され、筐体5の正面に吹出口10が形成されている。この場合、図4の矢印A1及び矢印A2に示すように、空気は、筐体5の下面から取り込まれ、ベルマウス40を介して、遠心ファン3の下部から吸引され、遠心ファン3の周方向に吹き出され、熱交換器4にて加熱または冷却され、筐体5の正面から吹き出される。筐体5の下面に吸気口7を設けることで、吸気口7の開口面積を大きくすることができ、吸気口7での風路抵抗が小さくなる。
In the
ここで、図2に示した構成に注目すると、吸気風路14Aは、遠心ファン3の吸気口であるファン吸気口45からベルマウス40を介して、筐体5の1つの主板に面し、後面に至るように形成されている。このような構成にすることで、遠心ファン3の吹出風路14Bについて広い空間を確保している。図2に示すように筐体5の高さをH1とし、吸気口7の高さをH2とすると、筐体高さH1に対する、吸気風路14Aの吸気口高さH2は、熱交換ユニットの風路抵抗に大きな影響を与えている。
Here, paying attention to the configuration shown in FIG. 2, the intake air passage 14 </ b> A faces one main plate of the
図5は、発明者らが行った実験の解析結果の一例を示したものである。図5は、図2に示した熱交換ユニットにおいて、吸気口高さ及び筐体高さの比と通風抵抗との関係の一例を示すグラフである。図5の横軸は吸気口高さH2と筐体高さH1との比の値(H2/H1)であり、図5の縦軸は通風抵抗である。図5は、吸気口高さH2を一定の値とし、筐体高さH1を500mm以下の範囲で変化させた実験において、比の値(H2/H1)と通風抵抗との関係を示す。通風抵抗は、比の値(H2/H1)が0.45付近以下の領域で急激に低下する。したがって、筐体高さH1が500mm以下の構成において、吸気風路14Aの吸気口高さH2を、比の値(H2/H1)が0.45以下になる範囲にすることで、筐体5の高さに対し、空気が効率的に流れ易くなる。その結果、空気の流通効率が向上する。
FIG. 5 shows an example of an analysis result of an experiment conducted by the inventors. FIG. 5 is a graph showing an example of the relationship between the ratio of the inlet height and the casing height and the ventilation resistance in the heat exchange unit shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 5 is the ratio value (H2 / H1) between the inlet height H2 and the casing height H1, and the vertical axis of FIG. 5 is the ventilation resistance. FIG. 5 shows the relationship between the ratio value (H2 / H1) and the ventilation resistance in an experiment in which the inlet height H2 is a constant value and the casing height H1 is changed within a range of 500 mm or less. Ventilation resistance decreases rapidly in the region where the ratio value (H2 / H1) is about 0.45 or less. Therefore, in the configuration in which the casing height H1 is 500 mm or less, the intake port height H2 of the
なお、図2〜4は、筐体5の1つの面に吸気口7を形成した場合を例に説明したが、この構成に限定されるものではなく、吸気口7を筐体5の複数の面に形成してもよい。こうすれば、風路抵抗がより小さくなる。
また、吸気口7の開口面積を特に限定するものではなく、筐体5の後面の一部を開口して吸気口7としてもよく、筐体5の後面の全部を開口して吸気口7としてもよい。また、吸気口7の個数を特に限定するものではない。2 to 4, the case where the
Further, the opening area of the
ここで、空気の流れを上面から見た場合について説明する。図6は、熱源機1a−1の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図7は、熱源機1a−1の他の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図8は、熱源機1a−1の更に他の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。なお、図6〜図8では、熱源機1a−1の内部を模式的に示している。また、図6〜図8には、空気の流れを矢印A3及び矢印A4で表している。さらに、図6〜図8では、紙面右側を熱源機1a−1の後面とし、紙面左側を熱源機1a−1の正面とし、紙面上側を熱源機1a−1の第1側面とし、紙面下側を熱源機1a−1の第2側面とした状態を例に示している。
Here, the case where the flow of air is seen from the upper surface will be described. FIG. 6 is a schematic top view schematically showing a state of an example of the
図6に示す筐体5では、筐体5の第2側面に吸気口7が形成され、筐体5の正面に吹出口10が形成されている。この場合、図6の矢印A3に示すように、空気は、筐体5の第2側面から取り込まれ、ベルマウス40、遠心ファン3及び熱交換器4を経由した後、筐体5の正面から吹き出される。
In the
図7に示す筐体5では、筐体5の後面に吸気口7が形成され、筐体5の正面に吹出口10が形成されている。この場合、図7の矢印A3に示すように、空気は、筐体5の後面から取り込まれ、ベルマウス40、遠心ファン3及び熱交換器4を経由した後、筐体5の正面から吹き出される。
In the
図8に示す筐体5では、筐体5の第1側面に吸気口7が形成され、筐体5の正面に吹出口10が形成されている。この場合、図8の矢印A3に示すように、空気は、筐体5の第1側面から取り込まれ、ベルマウス40、遠心ファン3及び熱交換器4を経由した後、筐体5の正面から吹き出される。
In the
なお、吸気口7及び吹出口10は開放系で使用されることもあるが、ダクトなどを接続してもよい。また、熱源機1a−1は、床置タイプ、天吊タイプ、あるいは、天井埋込タイプのいずれのタイプであってもよい。天井埋込タイプの場合には、遠心ファン3を用いることでファン効率が高く、筐体5の薄型化を図ることができる。なお、開放系とは、吸気口7及び吹出口10が、ダクトなどを介さずに、それぞれの筐体5の外側の空間に開放しているという意味である。
In addition, although the
次に、熱交換器4について説明する。
図9は、熱源機1a−1に搭載する熱交換器4の一例を示した概略図である。図10は、熱源機1a−1に搭載する熱交換器4の他の一例を示した概略図である。図11は、図10に示す熱交換器4を搭載した場合の遠心ファン3の風速分布の一例を示すグラフである。なお、図9及び図10に示す矢印は、熱交換器4が例えば蒸発器として使用された場合の冷媒流れの一例を示している。また、図11では、縦軸が熱交換器高さを、横軸が風速を、それぞれ示している。Next, the
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of the
図9及び図10に示すように、熱交換器4は、複数の伝熱管15と、複数のフィン18、冷媒分配管19、冷媒集合管20と、を含んで構成される。
複数の伝熱管15は、互いに並設され、複数のフィン18に挿通される。伝熱管15は、円管又は扁平管で構成することができる。
複数のフィン18は、一定のピッチで互いに並設され、複数のフィン18が挿通される。
冷媒分配管19は、複数の伝熱管15のそれぞれと接続され、それぞれの伝熱管15に冷媒を分配する。
冷媒集合管20は、複数の伝熱管15のそれぞれと接続され、それぞれの伝熱管15を流れてきた冷媒を合流する。As shown in FIGS. 9 and 10, the
The plurality of
The plurality of
The
The
冷媒回路の要素機器の1つである減圧装置で減圧された冷媒は、冷媒分配管19に流入し、冷媒分配管19で複数の伝熱管15のそれぞれに分配される。複数の伝熱管15のそれぞれを流れる冷媒は、フィン接続部分で空気と熱交換してから、冷媒集合管20に流入する。冷媒集合管20では、流入した冷媒が合流され、冷媒集合管20の出口から流出する。冷媒集合管20から流出した冷媒は、冷媒回路の要素機器の1つである圧縮機1に吸入される。圧縮機1に吸入された冷媒は、圧縮され、吐出される。圧縮機1から吐出された冷媒は、冷媒回路の要素機器の1つである凝縮器に流入し、熱交換された後、減圧装置で減圧される。このように、冷媒回路を冷媒が循環する。
The refrigerant decompressed by the decompression device, which is one of the component devices of the refrigerant circuit, flows into the
図9では、伝熱管15を水平方向に並設した場合に示しているが、これに限定するものではない。例えば、図10に示すように、伝熱管15を鉛直方向に並設してもよい。図10に示す熱交換器4の場合、熱交換器4の高さ方向における遠心ファン3の風速分布の影響を低減でき、熱交換効率を改善することができる。つまり、図11に示すように、熱交換器4の高さ方向に対しても風速の偏りを低減でき、その分熱交換効率を改善できることになる。
Although FIG. 9 shows the case where the
次に、伝熱管15について説明する。
図12は、伝熱管15として円管16を用いた熱交換器4の一部を概略的に示す斜視図である。図13は、伝熱管15として扁平管17を用いた熱交換器4の一部を概略的に示す斜視図である。Next, the
FIG. 12 is a perspective view schematically showing a part of the
図12に示す熱交換器4では、伝熱管15として円管16を用いている。この場合、例えば図12に示すように円管16を千鳥状に配置するとよい。ただし、円管16を1列に並べて配置してもよいし、円管16を3列以上に並べて配置してもよい。
In the
図13に示す熱交換器4では、伝熱管15として扁平管17を用いている。この場合、例えば図13に示すように扁平管17を千鳥状に配置するとよい。ただし、扁平管17を1列に並べて配置してもよいし、扁平管17を3列以上に並べて配置してもよい。扁平管17は、同一体積において円管16よりも伝熱面積が大きい。そのため、扁平管17を用いた熱交換器4によれば、高さの寸法制約の厳しい薄型の熱源機又は室内機に搭載することができ、更に熱交換効率を向上させることができる。
In the
次に、熱交換器4の変形例について説明する。
図14は、コルゲートフィン21を用いた熱交換器4の構成の一例を概略的に示す概略図である。図15は、熱交換器4の一例を図1のA−A断面に対応させて概略的に示す概略断面図である。図16は、熱交換器4の他の一例を図1のA−A断面に対応させて概略的に示す概略断面図である。図17は、熱交換器4の更に他の一例を図1のA−A断面に対応させて概略的に示す概略断面図である。Next, a modified example of the
FIG. 14 is a schematic view schematically showing an example of the configuration of the
図9及び図10では、板状のフィン18を用いた熱交換器4を例に示したが、図14ではコルゲート状のコルゲートフィン21を用いた熱交換器4を例に示している。コルゲートフィン21を用いた熱交換器4によれば、低コストで、高い伝熱性能を得ることができ、高さ寸法制約の厳しい薄型の熱源機又は室内機に搭載することができ、更に熱交換効率を向上させることができる。
9 and 10 show the
図2〜図4では、熱交換器4を筐体5の内部に垂直配置した場合を例に示したが、これに限定するものではない。例えば、図15に示すように、2つの熱交換部で構成された熱交換器4をそれぞれ異なる傾斜角度で配置してもよい。図15では、下側の熱交換部が吹出口10側が上、遠心ファン3側が下になるように傾斜させ、上側の熱交換部が吹出口10側が下、遠心ファン3側が上になるように傾斜させ、断面視横向きのV字形状に配置した場合を図示している。
Although FIGS. 2-4 showed the case where the
図15に示すように熱交換器4を配置することにより、筐体5の内部の限られた高さ制約の中で、高密度に熱交換器を実装することができることになる。そのため、図15のような配置とすることで、熱交換効率を向上させることができる。また、図15のような配置とすることで、熱交換器を高密度に実装しつつ、遠心ファン3の翼先端と熱交換器4との距離を稼ぐ、つまり距離を長くすることができ、異音及び騒音の発生を抑制する効果も期待できる。
By arranging the
また、図16に示すように、1つの熱交換器4を傾斜配置してもよい。図16では、吹出口10側が上、遠心ファン3側が下になるように熱交換器4を傾斜配置した場合を図示している。
図16に示すように熱交換器4を傾斜配置することにより、筐体5の内部の限られた高さ制約の中で、高密度に熱交換器を実装することができることになる。そのため、図16のような配置とすることで、熱交換効率を向上させることができる。In addition, as shown in FIG. 16, one
As shown in FIG. 16, by arranging the
また、図17に示すように、1つの熱交換器4を傾斜配置してもよい。図17では、吹出口10側が下、遠心ファン3側が上になるように熱交換器4を傾斜配置した場合を図示している。
図17に示すように熱交換器4を傾斜配置することにより、筐体5の内部の限られた高さ制約の中で、高密度に熱交換器を実装することができることになる。そのため、図17のような配置とすることで、熱交換効率を向上させることができる。Moreover, as shown in FIG. 17, you may arrange | position the one
As shown in FIG. 17, by arranging the
図16及び図17に示したように、遠心ファン3の高さ位置に応じて、遠心ファン3の翼先端と熱交換器4との距離が稼げるように、熱交換器4の傾斜角度、傾斜向きを選択するとよい。
また、熱交換器4を垂直配置した場合とは、仕切り板41に対して熱交換器4の空気の通過面面を直交方向に延びるように配置したという意味である。
さらに、熱交換器4を傾斜配置した場合とは、仕切り板41に対して熱交換器4の空気の通過面を斜め方向に延びるように配置したという意味である。As shown in FIGS. 16 and 17, the inclination angle and inclination of the
The case where the
Furthermore, the case where the
なお、図1〜図17では、圧縮機1が内蔵されている熱源機1a−1を例に説明したが、圧縮機1及び制御箱2の有無、圧縮機1及び制御箱2の配置、ドレンパン8のレイアウトなどを図示したものに限定するものではない。
1 to 17, the
実施の形態2.
以下、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2では、実施の形態1と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付すものとする。
The second embodiment of the present invention will be described below. In the second embodiment, the description of the same parts as those in the first embodiment is omitted, and the same or corresponding parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
図18は、本発明の実施の形態2に係る熱交換ユニットの1つである熱源機1a−2を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。以下、図18に基づいて、熱源機1a−2について説明する。なお、図18では、熱源機1a−2の内部を模式的に示している。また、図18は、紙面右側を熱源機1a−2の後面とし、紙面左側を熱源機1a−2の正面とし、紙面上側を熱源機1a−2の第1側面とし、紙面下側を熱源機1a−2の第2側面とした状態を例に示している。
FIG. 18 is a schematic top view schematically showing a state in which the
実施の形態1では、熱交換器4を熱源機1a−1の正面に対向するように配置した場合を例に説明したが、実施の形態2では、熱交換器4を遠心ファン3の周囲を囲むように配置している。また、実施の形態1では、熱交換器4の下流位置、つまり熱源機1a−1の正面に吹出口10を形成しているが、実施の形態2では、任意の面に吹出口10を形成可能にしている。
In the first embodiment, the case where the
具体的には、熱交換器4は、熱源機1a−2の後面、熱源機1a−2の正面、熱源機1a−2の第1側面、及び、熱源機1a−2の第2側面のそれぞれに対向するように配置されている。熱交換器4を遠心ファン3の周囲を囲むように配置することによって、熱源機1a−2の後面、熱源機1a−2の正面、熱源機1a−2の第1側面、及び、熱源機1a−2の第2側面の少なくとも1つの面に吹出口10を形成することができる。そのため、熱源機1a−2によれば、熱交換器4を高密度で実装することができることになり、熱交換効率を向上させることができる。
Specifically, the
また、発明者らの実験と解析によると、筐体の高さ、幅、奥行きの寸法のうち、高さ方向の寸法が最も小さい薄型の筐体に熱交換器を効率的に実装するためには、熱交換器の前面面積を大きくすることが重要であるということがわかった。つまり、熱交換器の前面面積を大きくすることで、熱交換器を通過する空気の抵抗を小さくでき、遠心ファン3を任意の回転数で回転させたときの風量を多くすることができるからである。
In addition, according to the experiments and analysis by the inventors, in order to efficiently mount the heat exchanger in a thin casing having the smallest height dimension among the height, width, and depth dimensions of the casing. Found that it is important to increase the front area of the heat exchanger. In other words, by increasing the front area of the heat exchanger, the resistance of the air passing through the heat exchanger can be reduced, and the air volume when the
このため、熱交換器4を遠心ファン3の周囲を囲むように配置することで、熱交換器の列ピッチの拡大又は熱交換器の多列配置によって伝熱面積の実装面積を増やすよりも効果的に熱交換効率を向上させることができる。したがって、遠心ファン3の周囲を囲むように熱交換器4を配置することは、熱交換器4の前面面積を拡大することになるので、吹出口10の設置自由度を高くしつつ、熱交換効率を効果的に向上させることができる。
For this reason, arranging the
ここで、空気の流れを上面から見た場合について説明する。図19は、熱源機1a−2の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図20は、熱源機1a−2の他の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図21は、熱源機1a−2の更に他の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図22は、熱源機1a−2の更に他の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図19〜図22では、吸気口7が筐体5の後面に形成されている場合を一例として図示している。
Here, the case where the flow of air is seen from the upper surface will be described. FIG. 19 is a schematic top view schematically showing a state of an example of the
なお、図19〜図22では、熱源機1a−2の内部を模式的に示している。また、図19〜図22には、空気の流れを矢印A3及び矢印A4で表している。さらに、図19〜図22では、紙面右側を熱源機1a−2の後面とし、紙面左側を熱源機1a−2の正面とし、紙面上側を熱源機1a−2の第1側面とし、紙面下側を熱源機1a−2の第2側面とした状態を例に示している。
In addition, in FIGS. 19-22, the inside of heat-
図19に示す筐体5では、筐体5の後面に吸気口7が形成され、筐体5の正面に吹出口10が形成されている。この場合、図19の矢印A3に示すように、空気は、筐体5の後面から取り込まれ、ベルマウス40、遠心ファン3及び熱交換器4を経由した後、筐体5の正面から吹き出される。
In the
図20に示す筐体5では、筐体5の後面に吸気口7が形成され、筐体5の第1側面に吹出口10が形成されている。この場合、図20の矢印A3に示すように、空気は、筐体5の後面から取り込まれ、ベルマウス40、遠心ファン3及び熱交換器4を経由した後、筐体5の第1側面から吹き出される。
In the
図21に示す筐体5では、筐体5の後面に吸気口7が形成され、筐体5の第2側面に吹出口10が形成されている。この場合、図21の矢印A3に示すように、空気は、筐体5の後面から取り込まれ、ベルマウス40、遠心ファン3及び熱交換器4を経由した後、筐体5の第2側面から吹き出される。
In the
図22に示す筐体5では、筐体5の後面に吸気口7が形成され、筐体5の後面に吹出口10が形成されている。この場合、図22の矢印A3に示すように、空気は、筐体5の後面から取り込まれ、ベルマウス40、遠心ファン3及び熱交換器4を経由した後、筐体5の後面から吹き出される。
In the
以上のように、熱交換器4を筐体5の四面に対向するように配置することで、いずれの面にも吹出口10を設置することができ、吹出口10の設置自由度を大幅に向上することができる。また、吹出口10は、いずれかの面に配置することに限定するものではなく、必要に応じて複数面または全ての面に配置してもよい。さらに、吸気口7は、筐体5の正面、第1側面、第2側面及び後面の4つの側面のうち、最も面積の大きい側面に設けられていてもよい。この場合、吸気口7の風路抵抗がより小さくなる。
As described above, by disposing the
ここで、空気の流れを側面から見た場合について説明する。図23は、図22のA−A断面の一例を概略的に示す概略断面図である。なお、図23には、空気の流れを矢印A1及び矢印A2で表している。さらに、図23では、紙面右側を熱源機1a−2の後面とし、紙面左側を熱源機1a−2の正面とした状態を例に示している。
Here, the case where the flow of air is seen from the side will be described. FIG. 23 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of the AA cross section of FIG. In FIG. 23, the air flow is represented by arrows A1 and A2. Further, FIG. 23 shows an example in which the right side of the drawing is the rear surface of the
図23に示すように、制御箱2は、吹出口10を閉塞しないように、高さの低い制御箱2を用いるとよい。つまり、制御箱2は、吹出口10の開口高さよりも低く構成するとよい。また、発明者らの解析によると熱交換器4と制御箱2とは、少なくとも50mm以上離れていると、損失が少なくなることがわかった。そのため、熱交換器4と制御箱2との間の距離Lを50mm以上、好ましくは100mm以上とするとよい。
As shown in FIG. 23, the
次に、熱交換器4の配置の変形例について説明する。
図24は、熱源機1a−2の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図25は、熱源機1a−2の他の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図26は、熱源機1a−2の更に他の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。なお、図24〜図26では、筐体5の第1側面に吸気口7を形成し、筐体5の正面に吹出口10を形成した場合を例に示している。Next, a modified example of the arrangement of the
FIG. 24 is a schematic top view schematically illustrating a state of an example of the
図19〜図23では遠心ファン3の周囲を囲むように熱交換器4を筐体5の側面の四面に対向する位置に配置した場合を例に示したが、これに限定するものではない。例えば、熱交換器4を図24又は図25に示すような筐体5の側面のうち二面に対向する位置に配置してもよく、熱交換器4を図26に示すような筐体5の側面のうち三面に対向する位置に配置してもよい。
Although FIGS. 19 to 23 show an example in which the
図24又は図25に示すように、熱交換器4を二面配置とした場合では、吹出口10の設置可能な面は二面となる。つまり、図24では、筐体5の正面及び後面が吹出口10の設置可能な面となる。また、図25では、筐体5の正面及び第1側面が吹出口10の設置可能な面となる。
図26に示すように、熱交換器4を三面配置とした場合では、吹出口10の設置可能な面は三面となる。つまり、図26では、筐体5の正面、第1側面及び第2側面が吹出口10の設置可能な面となる。As shown in FIG. 24 or FIG. 25, in the case where the
As shown in FIG. 26, in the case where the
以上のように、熱交換器4の配置個数が多いほど、吹出口10の設置自由度は高くなる。なお、熱交換器4を二面配置または三面配置とする場合には、制御箱2及び圧縮機1が設置されていない面に熱交換器4を配置することで、風路抵抗を小さくすることが可能になる。
As described above, the greater the number of
なお、図18〜図26では、圧縮機1が内蔵されている熱源機1a−2を例に説明したが、圧縮機1及び制御箱2の有無、圧縮機1及び制御箱2の配置、ドレンパン8のレイアウトなどを図示したものに限定するものではない。
18 to 26, the
実施の形態3.
以下、本発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3では、実施の形態1及び実施の形態2と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1及び実施の形態2と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付すものとする。
The third embodiment of the present invention will be described below. In the third embodiment, the description of the same parts as those in the first and second embodiments is omitted, and the same or corresponding parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. To do.
図27は、本発明の実施の形態3に係る熱交換ユニットの1つである熱源機1a−3の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図28は、熱源機1a−3の他の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。以下、図27及び図28に基づいて、熱源機1a−3について説明する。なお、図27及び図28では、熱源機1a−3の内部を模式的に示している。また、図27及び図28は、紙面右側を熱源機1a−3の後面とし、紙面左側を熱源機1a−3の正面とし、紙面上側を熱源機1a−3の第1側面とし、紙面下側を熱源機1a−3の第2側面とした状態を例に示している。さらに、図27及び図28では、空気の流れを矢印で表している。
FIG. 27 is a schematic top view schematically showing a state of an example of the
実施の形態1及び実施の形態2では、1つの遠心ファン3を筐体5に設置した場合を例に説明したが、実施の形態3では、複数の遠心ファン3を筐体5に設置している。図27及び図28では、複数の遠心ファン3のうち紙面上側の一方の遠心ファン3を第1遠心ファン3aとし、複数の遠心ファン3のうち紙面下側の他方の遠心ファン3を第2遠心ファン3bとして図示している。
In the first embodiment and the second embodiment, the case where one
上面視長方形状の筐体5であっても、遠心ファン3を複数設けることで、高い性能を得ることが可能になる。図27及び図28に示すように、上面視長方形状の筐体5の場合、第1遠心ファン3a及び第2遠心ファン3bを長辺方向、つまり幅方向に並ぶように筐体5に配置すればよい。
Even if the
また、複数の遠心ファン3を備える場合には、各遠心ファン3の間にファン間仕切り板11を設けるとよい。ファン間仕切り板11を設けることで、互いの遠心ファン3の干渉を抑制することができる。
ファン間仕切り板11が、「第3仕切り板」に相当する。
さらに、図27及び図28に示すような上面視長方形状の筐体5とすることで、筐体5の後面の制御箱2の風路閉塞部を相対的に小さくすることができる。加えて、幅を広くした分、筐体5の幅方向に熱交換器4を実装することができる。When a plurality of
The
Furthermore, by using the
なお、複数の遠心ファン3の回転方向を特に制限するものではないが、互いに反対に回転させると、互いの遠心ファン3の気流の干渉を抑制することができ、エネルギー効率を向上させることができる。
In addition, the rotation direction of the plurality of
図27では、第1遠心ファン3aの中心点と、第2遠心ファン3bの中心点と、が筐体5の幅方向に平行な同一の直線上に位置するように、第1遠心ファン3aと第2遠心ファン3bとが配置されている場合を例に図示している。
図28では、第1遠心ファン3aの中心点と、第2遠心ファン3bの中心点と、が筐体5の幅方向に平行な異なる直線上に位置するように、第1遠心ファン3aと第2遠心ファン3bとが配置されている場合を例に図示している。例えば、第1遠心ファン3aの中心点Aが筐体5の後面側に位置し、第2遠心ファン3bの中心点Bが筐体5の正面側に位置するように配置するとよい。In FIG. 27, the first
In FIG. 28, the first
複数の遠心ファン3を図28に示すような位置に配置すると、圧縮機1及び制御箱2によって風路の一部が閉塞されている第2遠心ファン3bを、圧縮機1及び制御箱2から離れた位置、つまり筐体5の正面側に配置することができる。圧縮機1及び制御箱2等の風路抵抗体から遠心ファン3を離すことで、空力損失、異音及び騒音を抑制することができる。
When the plurality of
なお、図27及び図28では、圧縮機1が内蔵されている熱源機1a−3を例に説明したが、圧縮機1及び制御箱2の有無、圧縮機1及び制御箱2の配置、ドレンパン8のレイアウトなどを図示したものに限定するものではない。
27 and 28, the
実施の形態4.
以下、本発明の実施の形態4について説明する。実施の形態4では、実施の形態1〜実施の形態3と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1〜実施の形態3と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付すものとする。
なお、実施の形態4では、変形例も含め、筐体5の後面に吸気口7を形成し、筐体5の正面に吹出口10を形成した場合を想定しているものとする。ただし、吸気口7及び吹出口10の形成位置を特に限定するものではない。
In the fourth embodiment, it is assumed that the
図29は、本発明の実施の形態4に係る熱交換ユニットの1つである熱源機1a−4の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図30は、図29のA−A断面の一例を概略的に示す概略断面図である。以下、図29及び図30に基づいて、熱源機1a−4について説明する。なお、図29では、熱源機1a−4の内部を模式的に示している。また、図29は、紙面右側を熱源機1a−4の後面とし、紙面左側を熱源機1a−4の正面とし、紙面上側を熱源機1a−4の第1側面とし、紙面下側を熱源機1a−4の第2側面とした状態を例に示している。さらに、図29では、空気の流れを矢印で表している。また、図30には、空気の流れを矢印A1及び矢印A2で表している。
FIG. 29 is a schematic top view schematically showing a state of an example of the
図29では、複数の遠心ファン3を筐体5に設置した場合を一例として図示している。ただし、遠心ファン3の設置個数が複数でなくてもよい。図29では、複数の遠心ファン3のうち紙面上側の一方の遠心ファン3を第1遠心ファン3aとし、複数の遠心ファン3のうち紙面下側の他方の遠心ファン3を第2遠心ファン3bとして図示している。なお、実施の形態1又は実施の形態2のように、遠心ファン3の設置個数を1つとしてもよい。
In FIG. 29, the case where the several
また、実施の形態4では、図29に示すように、第1遠心ファン3a及び第2遠心ファン3bを囲むように熱交換器4を筐体5の四面に対向する位置に配置している。第1遠心ファン3aの紙面下側及び第2遠心ファン3bの紙面上側には、ファン間仕切り板11が配置されているため、熱交換器4が存在しない。なお、図30では、熱源機1a−4を断面視した状態において、筐体5の正面に対向する位置に配置された熱交換器4を熱交換器4aとして図示し、筐体5の後面に対向する位置に配置された熱交換器4を熱交換器4bとして図示している。
Moreover, in
実施の形態4では、筐体5の内部にバイパス風路6を設けている。具体的には、熱源機1a−4では、図30に示すように筐体5の内部にバイパス仕切り板9を設けることで、バイパス風路6を筐体5の内部に形成している。バイパス仕切り板9は、熱交換器4の上部位置において仕切り板41に対して平行に延びるように設けられている。バイパス風路6は、遠心ファン3から吹き出され、一部の熱交換器4を通過した空気を直接的に吹出口10に導くものである。バイパス風路6を設けることで、吹出口10から離れており、風が流れにくい位置に配置されている熱交換器4bにも多くの空気を流入させることが可能になる。
バイパス仕切り板9が、「第2仕切り板」に相当する。In the fourth embodiment, a
The
図30では、バイパス風路6の高さを高さH3として図示している。具体的には、高さH3は、バイパス仕切り板9と筐体5の上面との距離を表している。また、筐体5の高さを高さH1として図示している。具体的には、高さH1は、筐体5の上面と筐体5の下面との距離を表している。
In FIG. 30, the height of the
図31は、バイパス風路6を設けた場合の解析結果の一例を示すグラフである。図31では、高さH3及び高さH1の比であるH3/H1とエネルギー効率との関係を表したものである。図31では、縦軸がエネルギー効率(%)を、横軸がH3/H1(%)を、それぞれ示している。
FIG. 31 is a graph illustrating an example of an analysis result when the
図31から、高さH3は、H3/H1が40%以下になる範囲にすることで、比較的高いエネルギー効率が幅広い範囲で得られることがわかった。H3/H1を40%よりも多く設けると、急激にエネルギー効率の低下を引き起こすもわかった。また、H3/H1が40%以下のある値をピークとしてエネルギー効率は低下していくこともわかった。そのため、H3/H1の範囲を好ましくは10%〜40%の範囲とすることで、70%以上のエネルギー効率を得ることができる。 From FIG. 31, it was found that a relatively high energy efficiency can be obtained in a wide range by setting the height H3 in a range where H3 / H1 is 40% or less. It has also been found that when H3 / H1 is provided in an amount of more than 40%, the energy efficiency is rapidly reduced. It was also found that the energy efficiency decreases with a peak value of H3 / H1 of 40% or less. Therefore, energy efficiency of 70% or more can be obtained by setting the range of H3 / H1 to a range of preferably 10% to 40%.
次に、熱交換器4の配置の変形例について説明する。
図32は、熱源機1a−4の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。Next, a modified example of the arrangement of the
FIG. 32 is a schematic top view schematically illustrating a state of an example of the
図29では、熱交換器4を筐体5の四面に対向する位置に配置した場合を例に示したが、図32では、熱交換器4を筐体5の二面に対向する位置に配置とした場合を例に示している。具体的には、吸気口7及び吹出口10の形成位置に対応させ、筐体5の正面に対向する位置及び筐体5の後面と対向する位置に、熱交換器4を配置している。すなわち、熱交換器4を四面配置することに限らず、熱交換器4を図32に示すような二面配置したレイアウトとしても、バイパス風路6が効果を発揮することが可能になる。
In FIG. 29, the case where the
なお、図29〜図32では、圧縮機1が内蔵されている熱源機1a−4を想定して説明したが、圧縮機1及び制御箱2の有無、圧縮機1及び制御箱2の配置、ドレンパン8のレイアウトなどを図示したものに限定するものではない。
In FIGS. 29 to 32, the
実施の形態5.
以下、本発明の実施の形態5について説明する。実施の形態5では、実施の形態1〜実施の形態4と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1〜実施の形態4と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付すものとする。
なお、実施の形態5では、筐体5の後面に吸気口7を形成し、筐体5の正面に吹出口10を形成した場合を想定しているものとする。ただし、吸気口7及び吹出口10の形成位置を特に限定するものではない。
The fifth embodiment of the present invention will be described below. In the fifth embodiment, the description of the same parts as those in the first to fourth embodiments is omitted, and the same or corresponding parts as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals. To do.
In the fifth embodiment, it is assumed that the
図33は、本発明の実施の形態5に係る熱交換ユニットの1つである熱源機1a−5の一例を図1のA−A断面に対応させて概略的に示す概略断面図である。なお、図33は、紙面右側を熱源機1a−4の後面とし、紙面左側を熱源機1a−4の正面とした状態を例に示している。また、図33には、空気の流れを矢印A1及び矢印A2で表している。
33 is a schematic cross-sectional view schematically showing an example of a
実施の形態5では、筐体5の内部にバイパス風路6を設け、遠心ファン3の上部に備わるファンモータ13の一部がバイパス風路6に突出している。実施の形態4で説明したように、バイパス風路6を設けたことによって、吹出口10から離れた位置に配置されている後面側の熱交換器4にも空気が流れ易くなる。したがって、バイパス風路6には十分な空気が対流することになる。このため、バイパス風路6にファンモータ13の一部を突出させることで、バイパス風路6を流れる空気の対流を利用して、ファンモータ13を冷却することができ、品質を向上させることができる。
In the fifth embodiment, the
また、対流による冷却機能を備えることで、その分、冷却部材及びそれに伴う部品などを削減することができ、構造を簡素にすることができる。一方、熱交換器4が空気を加熱する凝縮器として機能する場合においては、ファンモータ13の排熱で空気を加熱することができ、その分、エネルギー効率を向上させることができる。
Further, by providing a cooling function by convection, it is possible to reduce the number of cooling members and accompanying parts, and to simplify the structure. On the other hand, when the
なお、図33では、圧縮機1が内蔵されている熱源機1a−5を想定して説明したが、圧縮機1及び制御箱2の有無、圧縮機1及び制御箱2の配置、ドレンパン8のレイアウトなどを図示したものに限定するものではない。
In addition, in FIG. 33, although demonstrated supposing the
実施の形態6.
以下、本発明の実施の形態6について説明する。実施の形態6では、実施の形態1〜実施の形態5と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1〜実施の形態5と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付すものとする。
なお、実施の形態6では、筐体5の後面に吸気口7を形成し、筐体5の正面に吹出口10を形成した場合を想定しているものとする。ただし、吸気口7及び吹出口10の形成位置を特に限定するものではない。
The sixth embodiment of the present invention will be described below. In the sixth embodiment, the description of the same parts as those in the first to fifth embodiments is omitted, and the same or corresponding parts as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals. To do.
In the sixth embodiment, it is assumed that the
図34は、本発明の実施の形態6に係る熱交換ユニットの1つである熱源機1a−6の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図35は、図34のA−A断面の一例を概略的に示す概略断面図である。図36及び図37は、熱交換器4の一例を断面側視した状態を概略的に示す概略図である。以下、図34〜図37に基づいて、熱源機1a−6について説明する。なお、図34では、熱源機1a−6の内部を模式的に示している。また、図34は、紙面右側を熱源機1a−6の後面とし、紙面左側を熱源機1a−6の正面とし、紙面上側を熱源機1a−6の第1側面とし、紙面下側を熱源機1a−6の第2側面とした状態を例に示している。さらに、図34及び図36では、空気の流れを矢印で表している。また、図35には、空気の流れを矢印A1及び矢印A2で表している。
FIG. 34 is a schematic top view schematically showing a state when one example of the
実施の形態6では、図34に示すように、第1遠心ファン3a及び第2遠心ファン3bを囲むように熱交換器4を筐体5の四面に対向する位置に配置している。第1遠心ファン3aの紙面下側及び第2遠心ファン3bの紙面上側には、ファン間仕切り板11が配置されているため、熱交換器4が存在しない。
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 34, the
そして、実施の形態6では、少なくとも二面以上に配置された熱交換器4の少なくとも一面、ここでは正面に配置された熱交換器4を断面視横向きのV字形状となるように配置している。残りの3面、つまり後面、第1側面及び第2側面に対向配置される熱交換器4は、断面視直線形状の熱交換器4である。
なお、図34及び図35では、筐体5の正面側に配置された熱交換器4を断面視横向きのV字形状となるように配置している。また、図34及び図35では、断面視横向きのV字形状に配置された熱交換器4を、熱交換器22として区別して図示している。In the sixth embodiment, at least one surface of the
34 and 35, the
つまり、熱交換器22及び熱交換器4は、遠心ファン3を囲むように筐体5に配置されている。筐体5の一部の面に断面視横向きのV字形状の熱交換器22を配置することで、熱交換器4を高密度に実装することができる。つまり、筐体5を薄型としても、熱交換器4を高密度に実装することができるので、熱交換効率を向上させることができ、さらにはエネルギー効率を向上させることができる。
That is, the
なお、実施の形態6でも、筐体5の内部にバイパス風路6を設けている。図34では、複数の遠心ファン3を筐体5に設置した場合を一例として図示している。ただし、遠心ファン3の設置個数が複数でなくてもよい。図34では、複数の遠心ファン3のうち紙面上側のものを第1遠心ファン3aとし、複数の遠心ファン3のうち紙面下側のものを第2遠心ファン3bとして図示している。実施の形態1又は実施の形態2のように、遠心ファン3の設置個数を1つとしてもよい。また、熱源機1a−6では、図35に示すように筐体5の内部にバイパス仕切り板9を設けることで、バイパス風路6を筐体5の内部に形成している。
Also in the sixth embodiment, the
熱交換器22の空気の流れについて説明する。
図36に示すように、熱交換器22のうち紙面上側の熱交換器と紙面下側の熱交換器との合わせ目付近の領域Cで空気が流れにくい。そのため、一般的に、図37に示すような直線状の熱交換器4よりも通風抵抗が大きくなる。そこで、吹出口10に近い熱交換器4に側面視V字状の熱交換器22を配置することで、吹出口10から離れた位置にある熱交換器4に空気を多く流すことができることになる。
また、バイパス風路6を設けている場合には、吹出口10に近い位置に側面視V字状の熱交換器22を配置することで、バイパス風路6の高さを小さくすることができる。The flow of air in the
As shown in FIG. 36, in the
Moreover, when the
熱交換器4の配置の変形例について説明する。
図38は、熱交換器4の配置の他の一例を断面視した状態を概略的に示す概略図である。なお、図38では、空気の流れを矢印で表している。また、図38では、断面視傾斜配置された熱交換器4を、熱交換器23として区別して図示している。A modification of the arrangement of the
FIG. 38 is a schematic view schematically showing a state in which another example of the arrangement of the
図38に示すように、1つの熱交換器4を傾斜配置してもよい。熱交換器23は、例えば図38に示すように、紙面左側から紙面右側に向けて下降するように傾斜配置されている。熱交換器4を傾斜配置した場合とは、仕切り板41に対して熱交換器4の空気の通過面を斜め方向に延びるように配置したという意味である。なお、熱交換器4を紙面左側から紙面右側に向けて上昇するように傾斜配置させてもよい。
As shown in FIG. 38, one
図38に示すように熱交換器23を傾斜配置することにより、筐体5の内部の限られた高さ制約の中で、高密度に熱交換器を実装することができることになる。そのため、図38のような配置とすることで、熱交換効率を向上させることができる。
図38に示すように熱交換器23において空気の流れが斜めに曲がるため、断面視直線形状の熱交換器4と比べて通風抵抗が大きくなる。このため、熱交換器23を吹出口10に近い位置に配置し、吹出口10から離れた位置に断面視直線形状の熱交換器4を配置すると、各熱交換器に流れる空気風量の分布を改善することができる。As shown in FIG. 38, by arranging the
As shown in FIG. 38, since the air flow in the
なお、図36及び図38に示したように、遠心ファン3の高さ位置に応じて、遠心ファン3の翼先端と熱交換器4との距離が稼げるように、熱交換器4の傾斜角度及び傾斜向きを選択するとよい。
36 and 38, the inclination angle of the
また、図34〜図38では、圧縮機1が内蔵されている熱源機1a−6を想定して説明したが、圧縮機1及び制御箱2の有無、圧縮機1及び制御箱2の配置、ドレンパン8のレイアウトなどを図示したものに限定するものではない。
34 to 38 have been described assuming the
実施の形態7.
以下、本発明の実施の形態7について説明する。実施の形態7では、実施の形態1〜実施の形態6と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1〜実施の形態6と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付すものとする。
なお、実施の形態7では、筐体5の後面に吸気口7を形成し、筐体5の正面に吹出口10を形成した場合を想定しているものとする。ただし、吸気口7及び吹出口10の形成位置を特に限定するものではない。
The seventh embodiment of the present invention will be described below. In the seventh embodiment, the description overlapping with that of the first to sixth embodiments is omitted, and the same or corresponding parts as those of the first to sixth embodiments are denoted by the same reference numerals. To do.
In the seventh embodiment, it is assumed that the
図39は、本発明の実施の形態7に係る熱交換ユニットの1つである熱源機1a−7の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。なお、図39は、紙面右側を熱源機1a−7の後面とし、紙面左側を熱源機1a−7の正面とし、紙面上側を熱源機1a−7の第1側面とし、紙面下側を熱源機1a−7の第2側面とした状態を例に示している。また、図39では、空気の流れを矢印で表している。
FIG. 39 is a schematic top view schematically showing a state when one example of the
実施の形態7では、複数の遠心ファン3を用いた形態において、各遠心ファン3を囲むように熱交換器4を配置している。例えば2つの遠心ファン3を用いた場合、上面視メガネ状に熱交換器4を配置している。
In
各遠心ファン3の周囲を囲むように熱交換器4を配置することで、熱交換器4を高密度に実装することができる。つまり、筐体5を薄型としても、熱交換器4を高密度に実装することができるので、熱交換効率を向上させることができ、さらにはエネルギー効率を向上させることができる。
By disposing the
なお、ここでは一例として、各遠心ファン3を上面視O字状で囲むように配置した例を示しているが、これに限定されるものではなく、各遠心ファン3を囲う配置であれば上面視形状がどのようなものであってもよい。例えば、複数の遠心ファン3を配置する場合については、制御箱2は、その中心が、それぞれの遠心ファン3の間の中心部に位置するように配置するとよい。こうすることで、制御箱2の風路閉塞による、各遠心ファン3間の空気の風量比を各遠心ファン3で均等に近づけることができることになる。
Here, as an example, an example is shown in which each
また、図39では、圧縮機1が内蔵されている熱源機1a−7を想定して説明したが、圧縮機1及び制御箱2の有無、圧縮機1及び制御箱2の配置、ドレンパン8のレイアウトなどを図示したものに限定するものではない。
39, the
実施の形態8.
以下、本発明の実施の形態8について説明する。実施の形態8では、実施の形態1〜実施の形態7と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1〜実施の形態7と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付すものとする。
なお、実施の形態8では、変形例も含め、筐体5の後面に吸気口7を形成し、筐体5の正面に吹出口10を形成した場合を想定しているものとする。ただし、吸気口7及び吹出口10の形成位置を特に限定するものではない。
In the eighth embodiment, it is assumed that the
図40は、本発明の実施の形態8に係る熱交換ユニットの1つである熱源機の一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。図41は、図40のA−A断面の一例を概略的に示す概略断面図である。以下、図40及び図41に基づいて、熱源機1a−8について説明する。なお、図40では、熱源機1a−8の内部を模式的に示している。また、図40は、紙面右側を熱源機1a−8の後面とし、紙面左側を熱源機1a−8の正面とし、紙面上側を熱源機1a−8の第1側面とし、紙面下側を熱源機1a−8の第2側面とした状態を例に示している。さらに、図41には、空気の流れを矢印A1及び矢印A2で表している。
FIG. 40 is a schematic top view schematically showing a state of an example of a heat source machine that is one of the heat exchange units according to
図41に示すように、遠心ファン3のファン吸気口45よりも下の空間に後面に至るように吸気風路14Aが設けられている。図40及び図41に示すように、遠心ファン3の下流側には吹出風路42が設けられ、吹出風路42と吸気風路14Aとは、吸込み吹出し仕切り板43によって風路が仕切られている。このような構成とすることで、遠心ファン3と筐体5の後面スペースとを広く確保することができ、遠心ファン3の後面側(吹出口10から遠い面)に吹き出された空気を効率的に熱交換器4に通過させることができる。その結果、熱交換効率が向上する。
As shown in FIG. 41, an
特に、遠心ファン3を筐体内に高密度に実装する場合、遠心ファン3の外周を筐体5の後面に近付け過ぎると、急激な通風抵抗の増加の要因となる。図42は、本発明の実施の形態8に係る熱交換ユニットにおいて、遠心ファンの位置と通風抵抗との関係を説明するための図である。図42に示すように、遠心ファン3のファン半径をrとし、遠心ファン3の回転中心軸Axから筐体5の後面までの距離をxと定義する。図43は、発明者らの実験結果の一例を示したグラフである。図43は、本発明の実施の形態8に係る熱交換ユニットにおいて、遠心ファンの回転中心軸から後面までの距離及びファン半径の比と通風抵抗との関係の一例を示すグラフである。図43の横軸は比の値(x/r)であり、図43の縦軸は通風抵抗である。図43に示す実験結果を参照すると、比の値(x/r)が1.05以下の範囲では、通風抵抗が急激に増加する。そのため、距離xは、比の値(x/r)が1.05よりも大きくなる値が望ましい。また、比の値(x/r)は、1.10以上であることが望ましい。
In particular, when the
また、図40及び図41に示すように、吸気風路14Aを、筐体5の正面に到達しない構成にすることで、吹出風路42周辺に配置された熱交換器4の前面面積を大きくすることができる。そのため、遠心ファン3の後面側(吹出口10から遠い面)に吹き出された空気を、効率的に熱交換器4を通過させることができる。その結果、熱交換効率が向上する。
As shown in FIGS. 40 and 41, the front surface area of the
また、本実施の形態8の熱源機1a−8は、断面視横向きのV字形状の熱交換器4を有する。熱交換器4は、上部の熱交換器22a及び下部の熱交換器22bで構成される。図42に示すように、熱交換器22aは、吹出風路42に水平な方向に対し、角度θだけ傾斜して配置されている。図42では、熱交換器22aが空気の吹き出し方向に対して角度θだけ傾斜していることを示しているが、熱交換器22bも空気の吹き出し方向に対して角度θだけ傾斜していてもよい。熱交換器22aの傾斜角度θは水平方向を基準にして仰角であるのに対し、熱交換器22bの傾斜角度θは水平方向を基準として俯角である。熱交換器22a及び22bのうち、少なくとも一方を傾斜して配置することで、熱交換器4の前面面積を拡大することができる。そのため、遠心ファン3の後面側(吹出口10から遠い面)に吹き出された空気を、効率的に熱交換器4を通過させることができる。その結果、熱交換効率が向上する。
Further, the
図44は発明者らの実験結果の一例を示したものである。図44は、本発明の実施の形態8に係る熱交換ユニットにおいて、熱交換器の傾斜角度と通風抵抗との関係の一例を示すグラフである。この実験においても、高さが500mm以下の筐体5が用いられた。図44の実験結果に示すように、筐体5の高さが500mm以下である場合、傾斜角度θが30°以上になるように熱交換器22a及び22bを配置すると、熱交換器4の通風抵抗が抑制される。そのため、空気の流通効率が向上する。
FIG. 44 shows an example of the experimental results of the inventors. FIG. 44 is a graph showing an example of the relationship between the inclination angle of the heat exchanger and the ventilation resistance in the heat exchange unit according to
図45は、本発明の実施の形態8に係る熱交換器の別の一例を図40のA−A断面に対応させて概略的に示した図である。図45に示す熱交換器4は、吹出風路42に水平な方向を基準として、上部の熱交換器22aの傾斜角度θ2と、下部の熱交換器22bの傾斜角度θ1とが異なる構成である。傾斜角度θ2と傾斜角度θ1とが異なるように熱交換器4をレイアウトとすることで、熱交換器4の通風抵抗を調整することができる。そのため、熱交換器4における空気の流通効率を調節できる。さらに、傾斜角度θ2>傾斜角度θ1の関係にすることで、熱交換器4の端部を遠心ファン3から離すことができる。そのため、遠心ファン3から後面に向かって吹き出された空気が熱交換器4を通過しやすくなる。その結果、熱交換器4における、空気の流通効率がさらに向上する。FIG. 45 is a diagram schematically showing another example of the heat exchanger according to
図46は、本発明の実施の形態8に係る熱交換器の別の一例を図40のA−A断面に対応させて概略的に示した図である。図46に示す構成例は、断面視横向きのV字形状の熱交換器4において、上部の熱交換器22aの長さLk1が下部の熱交換器22bの長さLk2に比べて長いことを特徴とする。このような構成とすることで、遠心ファン3の上部のスペースを熱交換器22aの設置スペースとして有効に用いて、熱交換器4の前面面積を大きくすることができる。そのため、熱交換効率が向上する。
FIG. 46 is a diagram schematically showing another example of the heat exchanger according to
実施の形態9.
以下、本発明の実施の形態9について説明する。実施の形態9では、実施の形態1〜実施の形態8と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1〜実施の形態8と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付すものとする。
なお、実施の形態9では、筐体5の後面に吸気口7を形成し、筐体5の正面に吹出口10を形成した場合を想定しているものとする。ただし、吸気口7及び吹出口10の形成位置を特に限定するものではない。
In the ninth embodiment, it is assumed that the
図47は、本発明の実施の形態9に係る熱交換ユニットの1つである負荷側機2aの一例を上面から見た状態を概略的に示す概略上面図である。なお、図47は、紙面右側を負荷側機2aの後面とし、紙面左側を負荷側機2aの正面とし、紙面上側を負荷側機2aの第1側面とし、紙面下側を負荷側機2aの第2側面とした状態を例に示している。また、図47では、空気の流れを矢印で表している。さらに、図47では、実施の形態7に係る熱源機1a−7の筐体レイアウトを適用した負荷側機2aを例に図示している。
FIG. 47 is a schematic top view schematically showing a state when one example of the
負荷側機2aは、熱交換器を備えた熱交換ユニットの1つであり、実施の形態1〜実施の形態8のいずれかに係る熱源機とともに空気調和装置を構成するものである。そして、負荷側機2aは、実施の形態1〜実施の形態8のいずれかに係る熱源機の筐体レイアウトを適用したものである。一般的に、負荷側機2aには、圧縮機1及び制御箱2が備わっていない場合が多い。つまり、負荷側機2aは、実施の形態1〜実施の形態8のいずれかに係る熱源機から圧縮機1及び制御箱2を除いた構成と同様である。
The
すなわち、負荷側機2aにおいては、圧縮機1及び制御箱2による風路の閉塞をそもそも想定する必要がない。したがって、熱交換器4を高密度で実装することが可能になる。
なお、図47では、実施の形態7に係る熱源機1a−7の筐体レイアウトを適用した構成を例に示しているが、負荷側機2aには実施の形態1〜実施の形態8のいずれかに係る熱源機の筐体レイアウトを適用することができる。That is, in the
In addition, in FIG. 47, although the structure which applied the housing | casing layout of the heat-
実施の形態10.
以下、本発明の実施の形態10について説明する。実施の形態10では、実施の形態1〜実施の形態9と重複するものについては説明を省略し、実施の形態1〜実施の形態9と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付すものとする。なお、図48及び図49に示す冷媒回路構成は、あくまで一般的な蒸気圧縮式の冷凍サイクルを表しているだけであり、空気調和装置100の冷媒回路構成をこれに限定するものではない。また、負荷側機2aの熱交換器4を第1熱交換器4−1とし、熱源機1a−1の熱交換器4を第2熱交換器4−2として、区別するものとする。
The tenth embodiment of the present invention will be described below. In the tenth embodiment, the description overlapping with those in the first to ninth embodiments is omitted, and the same or corresponding parts as those in the first to ninth embodiments are denoted by the same reference numerals. To do. Note that the refrigerant circuit configurations shown in FIGS. 48 and 49 merely represent a general vapor compression refrigeration cycle, and the refrigerant circuit configuration of the
図48及び図49は、本発明の実施の形態10に係る空気調和装置100の冷媒回路構成の一例を概略的に示す構成図である。図48及び図49に基づいて、空気調和装置100について説明する。空気調和装置100は、実施の形態1〜実施の形態7のいずれかに係る熱源機、及び、実施の形態9に係る負荷側機2aの少なくともいずれか1つを有している。なお、図48では、実施の形態1に係る熱源機1a−1、及び、実施の形態9に係る負荷側機2aの双方を備えている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。空気調和装置100は、実施の形態1〜実施の形態7のいずれかに係る熱源機、及び、実施の形態9に係る負荷側機2aの少なくともいずれか1つを有していればよい。
48 and 49 are configuration diagrams schematically showing an example of the refrigerant circuit configuration of the air-
図48及び図49では、冷媒の流れを切り替えることができる空気調和装置100を例に図示している。図48では、第1熱交換器4−1を凝縮器、第2熱交換器4−2を蒸発器として機能させる場合、つまり暖房運転時の冷媒の流れを矢印で示している。一方、図49では、第1熱交換器4−1を蒸発器、第2熱交換器4−2を凝縮器として機能させる場合、つまり冷房運転時の冷媒の流れを矢印で示している。
48 and 49, the
空気調和装置100は、主要な要素機器として、圧縮機1、流路切替装置25、第1熱交換器4−1、減圧装置24、及び、第2熱交換器4−2を有している。それらを接続する冷媒配管として、第1接続配管29、第2接続配管30、第3接続配管31、第4接続配管26、第5接続配管27、及び、第6接続配管28を有している。つまり、空気調和装置100は、圧縮機1、流路切替装置25、第1熱交換器4−1、減圧装置24、及び、第2熱交換器4−2を冷媒配管で接続した冷媒回路を備えている。
The
第1接続配管29は、圧縮機1と流路切替装置25とを接続する冷媒配管である。第2接続配管30は、流路切替装置25と第1熱交換器4−1とを接続する冷媒配管である。第3接続配管31は、第1熱交換器4−1と減圧装置24とを接続する冷媒配管である。第4接続配管26は、減圧装置24と第2熱交換器4−2とを接続する冷媒配管である。第5接続配管27は、第2熱交換器4−2と流路切替装置25とを接続する冷媒配管である。第6接続配管28は、流路切替装置25と圧縮機1とを接続する冷媒配管である。
The
ここでは、流路切替装置25を設け、流路切替装置25により冷媒の流れを切り替えることができる場合を例に図示しているが、流路切替装置25を設けずに冷媒の流れを一定としてもよい。この場合、第1熱交換器4−1が凝縮器としてのみ機能し、第2熱交換器4−2が蒸発器としてのみ機能する。
Here, a case where the flow
熱源機1a−1は、空調対象空間とは別空間、例えば屋外に設置され、負荷側機2aに冷熱又は温熱を供給する機能を有する。
負荷側機2aは、空調対象空間に冷熱又は温熱を供給する空間、例えば屋内に設置され、熱源機1a−1から供給される冷熱又は温熱により空調対象空間を冷却又は加温することになる。ここでは、減圧装置24を熱源機1a−1に備えた場合を例に示しているが、減圧装置24を負荷側機2aに備えてもよい。The
The load-
圧縮機1は、冷媒を圧縮して吐出するものである。圧縮機1は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、又は、往復圧縮機等で構成することができる。第1熱交換器4−1が凝縮器として機能する場合、圧縮機1から吐出された冷媒は、第1熱交換器4−1へ送られる。第1熱交換器4−1が蒸発器として機能する場合、圧縮機1から吐出された冷媒は、第2熱交換器4−2へ送られる。
The
流路切替装置25は、圧縮機1の吐出側に設けられ、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。流路切替装置25は、例えば四方弁、三方弁の組合せ、又は、二方弁の組み合わせにより構成することができる。
The flow
第1熱交換器4−1は、凝縮器又は蒸発器として機能するものであり、例えばフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。 The first heat exchanger 4-1 functions as a condenser or an evaporator, and can be configured by, for example, a fin-and-tube heat exchanger.
減圧装置24は、第1熱交換器4−1又は第2熱交換器4−2を経由した冷媒を減圧するものである。減圧装置24は、例えば電子膨張弁で構成することができる。また、減圧装置24は、キャピラリーチューブ及びバルブ等を組み合わせた流動抵抗体で構成してもよい。
The
第2熱交換器4−2は、蒸発器又は凝縮器として機能するものであり、例えばフィン・アンド・チューブ型熱交換器で構成することができる。 The 2nd heat exchanger 4-2 functions as an evaporator or a condenser, and can comprise a fin and tube type heat exchanger, for example.
図48に基づいて、空気調和装置100の暖房運転時の動作について、冷媒の流れとともに説明する。
圧縮機1において冷媒は、高温高圧の冷媒過熱蒸気となり、第1接続配管29及び第2接続配管30を通り、負荷側機2aへと流入する。負荷側機2aに流入した冷媒は、冷媒分配管19を介して第1熱交換器4−1へと流入し、第1熱交換器4−1において遠心ファン3によって供給される空気と熱交換し、冷却される。この際、第1熱交換器4−1を通過する室内空気は、冷媒によって加熱され、例えば居住空間などの空調対象空間へ搬送され、空調対象空間は暖まり、暖房されることになる。Based on FIG. 48, the operation | movement at the time of the heating operation of the
In the
第1熱交換器4−1によって冷却された冷媒は、過冷却液または気液二相冷媒の状態で冷媒集合管20を介して第1熱交換器4−1から流出する。第1熱交換器4−1から流出した冷媒は、第3接続配管31を流れ、減圧装置24に流入する。減圧装置24において冷媒は、絞られ、膨張させられ、低温低圧の気液二相冷媒の状態となる。この冷媒は、第4接続配管26を通過し、熱源機1a−1に流入する。
The refrigerant cooled by the first heat exchanger 4-1 flows out of the first heat exchanger 4-1 through the
図49に基づいて、空気調和装置100の冷房運転時の動作について、冷媒の流れとともに説明する。
圧縮機1において冷媒は、高温高圧の冷媒過熱蒸気となり、第1接続配管29及び第5接続配管27を通り、熱源機1a−1に流入する。熱源機1a−1に流入した冷媒は、冷媒集合管20を介して第2熱交換器4−2へと流入し、第2熱交換器4−2において遠心ファン3によって供給される外気と熱交換し、冷却される。第2熱交換器4−2によって冷却された冷媒は、過冷却液または気液二相冷媒の状態で冷媒分配管19を介して第2熱交換器4−2から流出する。第2熱交換器4−2から流出した冷媒は、第4接続配管26を通過し、減圧装置24に流入する。Based on FIG. 49, the operation | movement at the time of the cooling operation of the
In the
減圧装置24において冷媒は、絞られ、膨張させられ、低温低圧の気液二相冷媒の状態となる。この冷媒は、第3接続配管31を通過し、負荷側機2aに流入する。負荷側機2aに流入した冷媒は、例えば室内空気から熱をもらう。言い換えると、室内空気は冷却され、冷房される。第1熱交換器4−1で加熱された冷媒は、乾き度の高い気液二相冷媒または過熱蒸気となり、第2接続配管30及び第6接続配管28を通過し、圧縮機1に吸入される。圧縮機1に吸入された冷媒は、再び圧縮機1で圧縮され、高温高圧の冷媒過熱蒸気となって吐出される。以下、このサイクルが繰り返される。
In the
したがって、空気調和装置100によれば、実施の形態1〜実施の形態7のいずれかに係る熱源機、及び、実施の形態9に係る負荷側機2aの少なくともいずれか1つを有しているので、設置自由度を大幅に向上することができる。
Therefore, the
空気調和装置100の変形例について説明する。
図50は、空気調和装置100の変形例の冷媒回路構成の一例を概略的に示す構成図である。図50に基づいて、空気調和装置100の変形例について説明する。なお、空気調和装置100の変形例を空気調和装置100Aとして区別するものとする。A modification of the
FIG. 50 is a configuration diagram schematically illustrating an example of a refrigerant circuit configuration of a modified example of the air-
空気調和装置100Aは、減圧装置24と第2熱交換器4−2との間に備えた気液分離器34と、気液分離器34と第2熱交換器4−2の出口側とを接続したバイパス配管35と、バイパス配管35に設置された少なくとも1つの流量調整装置37と、を備えている。
気液分離器34は、冷媒をガス冷媒と液冷媒とに分離するものである。気液分離器34で分離されたガス冷媒は、流量調整装置37に送られる。気液分離器34で分離された液冷媒は、第2熱交換器4−2に送られる。バイパス配管35は、気液分離器34で分離されたガス冷媒を第2熱交換器4−2の出口に導く冷媒配管である。流量調整装置37は、バイパス配管35を流れる冷媒の流量を調整するものである。The
The gas-liquid separator 34 separates the refrigerant into a gas refrigerant and a liquid refrigerant. The gas refrigerant separated by the gas-liquid separator 34 is sent to the flow
第2熱交換器4−2の暖房運転時の冷媒の流れ上流側に気液分離器34を設け、暖房運転時に流量調整装置37の開度を制御することで、運転条件に応じた最適な冷媒状態で第2熱交換器4−2の冷媒分配管19に冷媒を供給することができ、分配性能が向上する。また、熱交換に寄与しない余分なガス冷媒をバイパスすることで、第2熱交換器4−2での圧力損失を低減でき、エネルギー効率を向上させることができる。
The gas-liquid separator 34 is provided on the upstream side of the refrigerant flow during the heating operation of the second heat exchanger 4-2, and the opening degree of the flow
冷房運転時においては、気液分離器34は液溜めとして機能し、冷房運転及び暖房運転における最適な冷媒充填量の差異を低減する効果を発揮し、更には冷媒充填量の適正化により、エネルギー効率を向上させることができる。 During the cooling operation, the gas-liquid separator 34 functions as a liquid reservoir, and exhibits an effect of reducing the difference in the optimum refrigerant charging amount between the cooling operation and the heating operation. Furthermore, by optimizing the refrigerant charging amount, Efficiency can be improved.
以上のように、本発明に係る熱交換ユニットの1つである熱源機の実施の形態を8つの実施の形態に分けて説明したが、実施の形態1〜実施の形態8のいずれかを組み合わせて構成してもよい。また、本発明に係る熱交換ユニットの1つである負荷側機の実施の形態を1つだけ説明したが、実施の形態1〜実施の形態8のいずれかを組み合わせた熱源機と同様の構成を適用することができる。さらに、本発明に係る空気調和装置の実施の形態を1つだけ説明したが、実施の形態1〜実施の形態8のいずれかを組み合わせた熱源機と、実施の形態1〜実施の形態8のいずれかを組み合わせた負荷側機と、を任意に組み合わせることができる。例えば、実施の形態2に係る熱源機1a−2と、実施の形態6に係る熱源機1a−6と同構成の負荷側機と、で空気調和装置100を構成することができる。
As mentioned above, although embodiment of the heat source machine which is one of the heat exchange units which concerns on this invention was divided into 8 embodiment, it was combined with any of Embodiment 1-8. May be configured. Moreover, although only one embodiment of the load side machine that is one of the heat exchange units according to the present invention has been described, the same configuration as the heat source machine that combines any of the first to eighth embodiments Can be applied. Furthermore, only one embodiment of the air conditioner according to the present invention has been described. However, the heat source apparatus according to any one of the first to eighth embodiments and the first to eighth embodiments are combined. The load side machine which combined either can be combined arbitrarily. For example, the
1 圧縮機、1a−1〜1a−8 熱源機、2 制御箱、2a 負荷側機、3 遠心ファン、3a 第1遠心ファン、3b 第2遠心ファン、4 熱交換器、4−1 第1熱交換器、4−2 第2熱交換器、4a 熱交換器、4b 熱交換器、5 筐体、6 バイパス風路、7 吸気口、8 ドレンパン、9 バイパス仕切り板、10 吹出口、11 ファン間仕切り板、13 ファンモータ、14A 吸気風路、14B 吹出風路、15 伝熱管、16 円管、17 扁平管、18 フィン、19 冷媒分配管、20 冷媒集合管、21 コルゲートフィン、22、22a、22b 熱交換器、23 熱交換器、24 減圧装置、25 流路切替装置、26 第4接続配管、27 第5接続配管、28 第6接続配管、29 第1接続配管、30 第2接続配管、31 第3接続配管、34 気液分離器、35 バイパス配管、37 流量調整装置、40 ベルマウス、41 仕切り板、42 吹出風路、43 吸込み吹出し仕切り板、45 ファン吸気口、100 空気調和装置、100A 空気調和装置。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記筐体の内部を前記吸気風路と前記吹出風路とに上下に区画する第1仕切り板と、
前記第1仕切り板に形成されている開口部の周縁に設置されたベルマウスと、
前記ベルマウスを介して前記第1仕切り板に設置され、前記吹出風路において空気を周方向に吹き出すようにされた遠心ファンと、
前記筐体の内部であって前記遠心ファンの下流側に配置された熱交換器と、を有し、
前記筐体は、前記遠心ファンの回転軸方向である上下に二つの主板、前記遠心ファンの回転方向に側面として、正面、後面、第1側面、第2側面、を有し、
前記吹出口は、前記正面に開口形成され、
前記吸気口は、前記後面に開口形成され、
前記吸気風路は、前記遠心ファンの吸気口であるファン吸気口と、前記ファン吸気口に最も近い前記主板との間に前記後面に至るように形成され、
前記熱交換器は、前記遠心ファンの前記正面側に上側と下側との熱交換器を有し、
前記下側の熱交換器は前記吹出口側が上で前記遠心ファン側が下になるように傾斜し、
前記上側の熱交換器は前記吹出口側が下で前記遠心ファン側が上になるように傾斜して配置され、
前記吸気風路と前記吹出風路とを仕切る吸込み吹出し仕切り板によって前記吸気風路は前記筐体の前記正面に到達しないようにされ、
前記熱交換器は前記吸込み吹出し仕切り板よりも前記吹出口側に配置される
熱交換ユニット。 An intake air passage that communicates with the air inlet and a blowout air passage that communicates with the air outlet are formed, and among the height, width, and depth dimensions, the housing having the smallest height dimension;
A first partition plate that vertically divides the interior of the housing into the intake air passage and the blowout air passage;
A bell mouth installed at the periphery of the opening formed in the first partition plate;
A centrifugal fan which is adapted to be blown air circumferentially through said bell mouth installed on the first partition plate, the outlet air passage,
A heat exchanger disposed inside the housing and downstream of the centrifugal fan,
The casing has two main plates in the upper and lower directions that are the rotation axis direction of the centrifugal fan, and a front surface, a rear surface, a first side surface, and a second side surface as side surfaces in the rotation direction of the centrifugal fan,
The outlet is formed with an opening in the front,
The air intake opening is formed in the rear surface,
The intake air passage is formed so as to reach the rear surface between a fan intake port that is an intake port of the centrifugal fan and the main plate closest to the fan intake port.
The heat exchanger has upper and lower heat exchangers on the front side of the centrifugal fan,
The lower heat exchanger is inclined so that the outlet side is on the top and the centrifugal fan side is on the bottom,
The upper heat exchanger is disposed so as to be inclined such that the outlet side is on the lower side and the centrifugal fan side is on the upper side ,
The intake air passage is prevented from reaching the front surface of the housing by a suction blow-off partition plate that partitions the intake air passage and the blow-off air passage;
The heat exchanger is a heat exchange unit that is disposed closer to the air outlet than the suction / air outlet partition plate .
前記遠心ファンは、前記長辺方向に第1の遠心ファンと第2の遠心ファンと、が並ぶように配置され、
前記熱交換器が、前記第1の遠心ファンの前記正面側から前記第2の遠心ファンの前記正面側にかけて連続するように設置されている
請求項1に記載の熱交換ユニット。 The housing is rectangular in top view, and the front surface in which the air outlet is formed and the rear surface in which the air inlet is formed are surfaces along the long side direction of the rectangular shape in top view,
The centrifugal fan is arranged so that the first centrifugal fan and the second centrifugal fan are aligned in the long side direction,
Said heat exchanger, the heat exchange unit according to claim 1 which is installed so as to continue from the front side of the first centrifugal fan toward the front side of the second centrifugal fan.
前記第1の遠心ファンの中心と前記第2の遠心ファンの中心とが、前記筐体の幅方向に平行な異なる直線上に位置するように、前記第1の遠心ファンと前記第2の遠心ファンとが配置された
請求項1に記載の熱交換ユニット。 The centrifugal fan is arranged so that the first centrifugal fan and the second centrifugal fan are arranged in the casing.
The first centrifugal fan and the second centrifugal fan are positioned so that the center of the first centrifugal fan and the center of the second centrifugal fan are located on different straight lines parallel to the width direction of the casing. The heat exchange unit according to claim 1, further comprising a fan.
前記圧縮機は前記遠心ファンよりも前記筐体の前記後面側の角に接近して配置される
請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱交換ユニット。 The casing has a compressor for compressing a refrigerant flowing in the heat exchanger inside,
The compressor heat exchanger unit according to any one of claim 1 to 3 arranged close to the corners of the rear surface side of the housing than the centrifugal fan.
前記筐体の内部を前記吸気風路と前記吹出風路とに区画する第1仕切り板と、
前記第1仕切り板に形成されている開口部の周縁に設置されたベルマウスと、
前記ベルマウスを介して前記第1仕切り板に設置された遠心ファンと、
前記筐体の内部であって前記遠心ファンの下流側に配置された熱交換器と、を有し、
前記吸気口は、
前記吸気風路を形成している前記筐体のいずれかの面に開口形成され、
前記吹出口は、
前記吹出風路を形成している前記筐体のいずれかの側面に開口形成され、
前記吸気風路は、
前記遠心ファンの吸気口であるファン吸気口と、前記ファン吸気口に最も近い主板との間に後面に至るように形成され、
前記熱交換器を前記遠心ファンを囲むようにして前記筐体の側面の少なくとも二面に対向する位置に配置し、
前記熱交換器のうち前記吹出口から遠い位置に配置されている前記熱交換器を通過した空気を前記吹出口に導くバイパス風路を形成する第2仕切り板を前記吹出風路に設けた
熱交換ユニット。 A housing in which an intake air passage communicating with the air inlet and a blowout air passage communicating with the air outlet are formed;
A first partition that divides the interior of the housing into the intake air passage and the blowout air passage;
A bell mouth installed at the periphery of the opening formed in the first partition plate;
A centrifugal fan installed on the first partition plate via the bell mouth;
A heat exchanger disposed inside the housing and downstream of the centrifugal fan,
The inlet is
An opening is formed on any surface of the housing forming the intake air passage,
The air outlet is
An opening is formed on any side surface of the casing forming the blowing air path,
The intake air path is
It is formed so as to reach the rear surface between the fan inlet that is the inlet of the centrifugal fan and the main plate closest to the fan inlet,
The heat exchanger is disposed at a position facing at least two of the side surfaces of the housing so as to surround the centrifugal fan,
A second partition plate that forms a bypass air passage that guides air that has passed through the heat exchanger disposed at a position far from the air outlet in the heat exchanger to the air outlet is provided in the air outlet. Replacement unit.
請求項5に記載の熱交換ユニット。 The heat exchange unit according to claim 5 , wherein a part of a fan motor that rotates the centrifugal fan is protruded from the bypass air passage.
前記バイパス風路及び前記筐体は、(H3/H1)が10%〜40%の範囲となるように構成されている
請求項5又は6に記載の熱交換ユニット。 When the height of the housing is H1, and the height of the bypass air passage is H3,
The heat exchange unit according to claim 5 or 6 , wherein the bypass air passage and the housing are configured such that (H3 / H1) is in a range of 10% to 40%.
前記第1熱交換器を負荷側機に備え、
前記圧縮機及び前記第2熱交換器を熱源機に備え、
前記熱源機及び前記負荷側機の少なくとも1つが請求項5〜7のいずれか一項に記載の熱交換ユニットである
空気調和装置。 A refrigerant circuit in which a compressor, a first heat exchanger, a decompression device, and a second heat exchanger are connected by piping;
The load side machine is equipped with the first heat exchanger,
The compressor and the second heat exchanger are provided in a heat source machine,
At least one of the heat source unit and the load side unit is the heat exchange unit according to any one of claims 5 to 7. An air conditioner.
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